彈性夾彎曲工藝與模具設(shè)計(jì)【8字彈簧夾】【含6張cad圖紙+文檔全套資料】

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模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。.先進(jìn)國家的 模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨(dú)立的行業(yè)。日本工業(yè)界認(rèn)為:?“模具工業(yè)是其 它工業(yè)的先行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會(huì)的動(dòng)力”。 美國工業(yè)界認(rèn)為:“模具工業(yè)是美國工 業(yè)的基石”。在德國模具被冠以?“金屬加工業(yè)中的帝王”之稱。 在我國，1998年3月在《國務(wù)院關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》模具被列為機(jī) 械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位,生產(chǎn)和基本建設(shè)序列第二位,把發(fā)展模具工業(yè)擺在 發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要位置。目前,我國沖壓模具在產(chǎn)值占模具總產(chǎn)值的40%以上,處 于主導(dǎo)地位。經(jīng)調(diào)查，全國模具行業(yè)從業(yè)人員的崗位分布情況大致如下：從事模 具設(shè)計(jì)。模具工藝過程實(shí)施，產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和監(jiān)督工作的人員占總數(shù)的%42；其 次是具體生產(chǎn)設(shè)備的操作，模具的制作，調(diào)試和維修，從事這類工作的是智能型 的操作人員，占總數(shù)的%26；三是從事生產(chǎn)組織，技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)管理工作的人 員，占總數(shù)的%14；四是從事模具營銷工作和售后技術(shù)服務(wù)的人員，占總數(shù)的%9； 五是個(gè)體，行政管理人員，占總數(shù)的%9。 沖壓是一種先進(jìn)的少無切削加工方法,具有節(jié)能省材,效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,重 量輕,加工成本低等一系列優(yōu)點(diǎn),在汽車,航空航天,儀器儀表,家電,電子,通訊,軍 工,日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì),薄板成型后,制造了相當(dāng)于 原材料的12倍的附加值,在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中,與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一,在 現(xiàn)代汽車工業(yè)中,沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%。 沖壓是在室溫下,利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離 或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。在沖壓過程中，將材料加 工成零件的一種特殊工藝裝配，稱為沖壓模具。沖模是在實(shí)現(xiàn)沖壓加工中必不可 少的工藝裝配，與沖壓件是“一模一樣”的關(guān)系，若沒有符合要求的沖模，就不 能生產(chǎn)出合格的沖壓件：沒有先進(jìn)的模具，先進(jìn)的沖壓成型工藝就無法實(shí)現(xiàn)。在 沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的成形工藝、先進(jìn)的模具、高效的沖壓設(shè)備是比不可少 的三要素。 沖壓工序根據(jù)材料的變形特點(diǎn)可分為分離工序和成形工序兩類。分離工序是 指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限? b d ，使坯料產(chǎn)生塑性變形， 成為具有一定形狀，尺寸與精度制件的加工工序。成形工序主要有彎曲，拉深， 翻邊，旋壓等。 彎曲是將板料，型材，管材或棒料等按設(shè)計(jì)要求彎成一定的角度和一定的曲 率，形成所需形狀零件的沖壓工序。它屬于成形工序，是沖壓基本工序之一，在 沖壓零件生產(chǎn)中應(yīng)用較普遍。并且占有很大的比重。由于彎曲成形所用的工、模 具及設(shè)備不同，形成各種不同的彎曲方法，如壓彎、折彎、滾彎、拉彎、繞彎等 等。盡管各種彎曲方法不同，但其彎曲過程及特點(diǎn)具有共同的規(guī)律。最典型的兩 種 V 型彎曲和 U 型彎曲。 彎曲所使用的模具叫彎曲模，它是彎曲過程中必不可少的工藝裝備。開始彎 曲時(shí)，板料的彎曲內(nèi)側(cè)半徑大于 凸模的圓角半徑，（曲率的比較，開始曲率小， r＝1/ρ）隨著凸模的下壓，板料的直徑與凹模 V 形表面逐漸靠緊，彎曲內(nèi)側(cè)半徑 逐漸減小，同時(shí)曲率逐漸變大。半徑減小的同時(shí)彎曲力臂也逐漸減?。Ρ蹫榘?模與工件的兩接角邊點(diǎn)間的距離）當(dāng)凸模、板料與凹模三者完全壓合，板料的內(nèi) 側(cè)彎曲半徑及彎曲力臂達(dá)到最小時(shí)，彎曲過程結(jié)束。 彎曲生產(chǎn)是靠模具與設(shè)備完成加工過程，所以它的生產(chǎn)率高，而且由于操作簡(jiǎn) 便，也便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 利用模具加工可以獲得其它加工方法所不能或難以制造的，形狀復(fù)雜的零件。 彎曲產(chǎn)品的尺寸精度是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需要經(jīng)過機(jī)械加工 便可使用。 彎曲加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量切削材料，所以它 不但節(jié)能，而且節(jié)約材料。 彎曲產(chǎn)品的表面質(zhì)量較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產(chǎn)的軋制板材或 帶料，在彎曲過程中材料表面不受破壞。 因此彎曲工藝是一種比較好而且成本低的加工工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還 具有重量輕且剛性好的特點(diǎn)。 2 沖壓件工藝分析 2.1 彎曲件工藝性分析 彎曲件的精度，由于零件圖上對(duì)這方面都沒有確定，這樣的制件可以設(shè)精度為IT14級(jí)，這樣精度一般的制造精度都可以滿足要求。 彎曲件的結(jié)構(gòu)，彈簧鋼的最小彎曲半徑為1.3t=0.96mm，可以滿足彎曲的最小半徑的要求。工件形狀是完全對(duì)稱的，對(duì)于彎曲來說是比較容易達(dá)到的，因?yàn)樽钚澢霃叫∮诟鱾€(gè)部分的尺寸圓角的尺寸，也容易彎曲得到。還有彈簧鋼的彎曲性能優(yōu)良。 綜上所述，此工件的彎曲工藝良好。 圖，2-1彈性夾 2.2彎曲件的毛胚尺寸計(jì)算 工件圖給出的工件圖的尺寸不足以確定工件的形狀，所以工件的尺寸需要具體的確定一下，以下尺寸是我根據(jù)圖形中的位置大致確定的，所以以下的尺寸確定未免會(huì)有不合理的地方，此尺寸的確定僅供設(shè)計(jì)所用，僅供參考。 我對(duì)尺寸的確定：由工件圖我們可以看出制件的尺寸只有圓角半徑R1和R2可以先定下來，首先，先設(shè)定下面圓弧的圓心距離中心線的距離為0.4mm。接著，設(shè)這個(gè)中心距下面的水平面為1mm。然后，在確定上面的尺寸時(shí)，我依據(jù)鋼絲直徑為Ф0.6mm，半徑為R1mm和R2mm的圓弧相切，還包括其它的一些尺寸和規(guī)定，如為了計(jì)算方便我把四個(gè)半徑為R1的圓角的中心放到了。如圖所示的位置，且讓內(nèi)表面的三個(gè)圓角位于一個(gè)豎直線上，最終確定的尺寸如下圖：尺寸確定。 工件長度的確定，由工件圖的尺寸，可以得到坯料的直徑為Φ0.6mm，比較小，但是相對(duì)與工件的其他的尺寸而言已經(jīng)是很大了，所以工件的長度必須按照制件的中性層進(jìn)行計(jì)算，其具體的尺寸計(jì)算過程和毛坯長度的計(jì)算如下所示。 根據(jù)即得的設(shè)定計(jì)算各個(gè)部分的尺寸：各個(gè)圓心之間的距離如圖所示，現(xiàn)在我們來確定各個(gè)圓心的豎直的高度，下面所說的尺寸分別代表的下圖所屬的尺寸。 圖3其它尺寸的確定 圖，2-2各部分高度尺寸的確定 根據(jù)以上得到的彈性夾的各部分尺寸，可以確定鋼絲的總長L。計(jì)算時(shí)要根據(jù)中性層進(jìn)行計(jì)算，以下所用的字母分別表示的圖5彈性夾的中性層的尺寸確定（根據(jù)上一步算出的尺寸即各部分的高度，利用等比定理可以算出中性層與圓心連線的交點(diǎn)的高度，再算出各個(gè)的圓心角，下面就是根據(jù)圓心角算各個(gè)部分的弧長） =2.4+1.381+2.553+1.444+2.553+4.553+0.681+2.585 =33.424=34mm 2.3彎曲方案選擇 根據(jù)制件的形狀分析其彎曲方案可以采用以下兩種方案： 第一：采用鋼絲直接送進(jìn)，采用切斷彎曲復(fù)合模，在彎曲以前把鋼絲切斷。 第二：采用切斷-彎曲單工序模。 方案對(duì)比：方案一的設(shè)計(jì)可以減少一套模具，但同時(shí)增加了沖裁機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使模具的設(shè)計(jì)難度增加，成本的降低程度也不大。因?yàn)橹萍慕Y(jié)構(gòu)原因，在加工的過程中不可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的卸料，在工作的過程勞動(dòng)的強(qiáng)度也不會(huì)降低，而且給送料帶來了很多的麻煩，所以加工的效率也不會(huì)增加。 方案二的設(shè)計(jì)雖然需要再增加一套模具，但是這一套模具的設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單成本不會(huì)太高，甚至可以用其他的一些工具對(duì)鋼絲進(jìn)行切斷，不用模具，而且使模具的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化，加工過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度也有所降低。 綜合以上分析，采用第二種方案進(jìn)行彎曲。 3彎曲過程中的相關(guān)計(jì)算 3.1彎曲力的計(jì)算 彎曲力是選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。由于彎曲力受材料性能、零件形狀、模具結(jié)構(gòu)等多種因素的影響，很難用理論分析的方法進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，所以我按照生產(chǎn)中常采用的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。具體如下： 根據(jù)彎曲件的形狀選取“U”形件的彎曲力計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，具體如下：1、自由彎曲時(shí)的彎曲力 其中：F—沖壓形程結(jié)束的自由彎曲力，N； K—安全系數(shù)，一般取K=1.3； B—彎曲件的寬度，0.6mm； t—彎曲材料的厚度0.6mm； r—彎曲件的內(nèi)彎曲半徑，R2mm； σb—材料的強(qiáng)度極限，1000MPa； =0.7×1.3×0.6×0.6×1000/(2+0.6) ＝126N 3.2 校正彎曲時(shí)的彎曲力 校正彎曲時(shí)的校正力比壓彎力大得多，且兩個(gè)力先后作用。所以，校正彎曲時(shí)一般只計(jì)算校正力。公式如下: F校=Ap 式中：F校—校正彎曲時(shí)的彎曲力，N； A—校正部分的垂直投影面積，6×0.6=3.6㎜2 p—單位面積上的校正力，120MPa； F校=Ap=3.6×120=432N 3.3 頂件力的計(jì)算 FD=0.5×F=122×0.5=61N 4 壓力機(jī)的確定 4.1壓力機(jī)確定 自由彎曲時(shí)，壓力機(jī)噸位F機(jī)為：F壓機(jī)=1.2×（F校+FD）=1.2×493=591N.2壓力機(jī)的選定 根據(jù)壓力的計(jì)算和壓力機(jī)的型號(hào)，可選的壓力機(jī)為及可以滿足壓力的要求：J23—3.15具體的參數(shù)如下表： 表4-1 壓力機(jī)的參數(shù)表 J23—3.15壓力機(jī)參數(shù)表 公稱壓力 31.5KN 滑塊行程 25mm 滑塊行程次數(shù) 200次/min 最大閉合高度 120mm 最大閉合高度 120mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 25mm 滑塊的中心線至 床身的距離 90mm 立柱距離：120mm 連桿調(diào)節(jié)長度 25mm 墊板尺寸（厚度） 30mm 工作臺(tái)尺寸 前后 160mm 工作臺(tái)孔尺寸 前后 90mm 左右 250mm 左右×孔徑 120mm×110mm 模柄孔尺寸 25mm×40mm 最大傾斜角度 45° 4.2彎曲回彈 影響彎曲回彈的因素比較多，包括材料的力學(xué)性能、相對(duì)彎曲半徑、彎曲中心角的大小、彎曲方式及彎曲模、工件的形狀，由于彈簧鋼的彎曲性能比較好，而本制件的形狀和對(duì)于彎曲回彈的影響很不容易分析，在圓角R2向外回彈的同時(shí)，圓角R1對(duì)它們的回彈作了相應(yīng)的減少，還有彎曲的方式，我采用了擺塊形式，校正彎曲對(duì)于制件的影響不容易分析，所以對(duì)回彈值的確定不可能做得十分準(zhǔn)確。 對(duì)于回彈角的計(jì)算十分的困難，因?yàn)橛绊懟貜椀囊蛩乇容^多，而且本制件的彎曲是比較復(fù)雜的，成型過程中的彎曲回彈分析不容易進(jìn)行，再一方面純理論的計(jì)算對(duì)實(shí)際的影響意義也不大，我計(jì)算的時(shí)候根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了分析，因?yàn)橹萍男螤罘治隹芍麄兊幕貜椏梢韵嗷サ窒?，雖然抵消的程度不可能完全，但是對(duì)制件的尺寸的影響不會(huì)太大，所以對(duì)于制件成型后的回彈對(duì)制件精度的影響在設(shè)計(jì)的過程中先不于考慮，對(duì)其合理性可以在試模時(shí)候加以修整，根據(jù)試模的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整。 5 模具的總體設(shè)計(jì) 5.1模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖，5-1裝配圖 5.2模具類型的選擇 有彎曲工藝分析可知，該制件的成型工藝過程可分為包括下料和彎曲兩道工序，下料工序的模具比較簡(jiǎn)單，或者也可以根據(jù)生產(chǎn)車間的實(shí)際情況對(duì)已有的剪切模具進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，下料工序的模具問題很容易解決。所以，本設(shè)計(jì)只對(duì)彎曲這道工序進(jìn)行設(shè)計(jì)，該模具的類型為彎曲模。 5.3定位方式的選擇 因?yàn)樵撝萍骚?.6彈簧鋼絲經(jīng)彎曲制造而成，彎成的零件形狀完全對(duì)稱，壓力的中心也在中心處，本方案采用的是單工序彎曲模，坯料的放入采用人工，所以該制件的定位采用的是兩邊的銷釘進(jìn)行長度定位和溝槽進(jìn)行定位，每次加工時(shí)只需將剪好的鋼絲條料放入溝槽中，靠兩邊的銷釘就可以保證條料的準(zhǔn)確定位。這樣的定位比較方便，加工也十分的容易，對(duì)于這類模具非常的實(shí)用。 5.4頂件和出件方式的選擇 對(duì)頂件的設(shè)計(jì)：制件的結(jié)構(gòu)形狀決定了成型的制件一定是包在凸模上，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形狀可知，有擺塊包著制件，上模回程時(shí)兩擺塊要分開，這里我設(shè)計(jì)在擺塊的下面安裝一個(gè)頂銷，利用安裝在模座上的彈簧使擺塊分開。對(duì)出件方式的選擇：如果設(shè)計(jì)自動(dòng)的出件裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高，不經(jīng)濟(jì)。對(duì)于本套模具設(shè)計(jì)采用的是手動(dòng)出件，勞動(dòng)強(qiáng)度稍大，但節(jié)省了制造成本和模具的平時(shí)維修的工時(shí)和費(fèi)用。 5.5導(dǎo)向方式的選擇 因?yàn)楸咎啄＞咚尚偷闹萍木鹊囊蟛桓?，設(shè)計(jì)時(shí)無需采用導(dǎo)柱與導(dǎo)套，其定位靠在壓力機(jī)上安裝時(shí)調(diào)整來定位，保證制件的質(zhì)量。 6 主要零部件的設(shè)計(jì) 6.1凸凹模間隙 零件的設(shè)計(jì)說先要計(jì)算彎曲模工作部分的尺寸，前面已經(jīng)進(jìn)行了計(jì)算。在進(jìn)行下一步計(jì)算以前，要先計(jì)算出凸凹的間隙。凸凹模的間隙對(duì)于V形彎曲模來說，凸凹模間的間隙是靠壓機(jī)的閉合高度來控制，設(shè)計(jì)時(shí)不用考慮，對(duì)于U形件彎曲模，則應(yīng)選擇適合的間隙。本套模具也應(yīng)對(duì)間隙進(jìn)行設(shè)計(jì)，間隙的大小直接決定了制件的精度。間隙過小，會(huì)使工件彎邊厚度變薄，降低凹模壽命，增大彎曲力，間隙越大，回彈就越大，制件的精度就越低，我采用以下的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算： Z=tmax+Ct=t+Δ+Ct 式中：Z—彎曲模凸模與凹模的雙邊間隙； t—材料厚度的基本尺寸； Δ—材料厚度的上偏差； C—間隙系數(shù)，查表可得0.05 Z=t+Δ+ct=0.6+Δ+0.05×0.6 =0.63mm 則凸凹模上的相應(yīng)尺寸都要相應(yīng)的增加或減少0.015mm。 模具的總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：對(duì)于上模直接設(shè)計(jì)成一塊，方便安裝。下模部分，成形擺塊，用銷釘固定在座架上，具體如下簡(jiǎn)圖： 6.2凸模的設(shè)計(jì) 由以上計(jì)算可知凸模的工作部分的尺寸，又有本套模具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，本套模具要求的精度又不是太高，凸模的尺寸比較小，如果把凸模另外設(shè)計(jì)一塊的話，在模柄上的固定的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)，我把凸模和模柄加工到一起，根據(jù)所選壓力機(jī)的參數(shù)，得到模柄孔的尺寸為25mm深度為40mm，對(duì)凸模上半部分的設(shè)計(jì)為直徑為25mm高度為30mm，在下面設(shè)置一個(gè)直徑為35mm的圓來使凸模固定在壓力機(jī)上，高度為10mm為如圖所示：。 圖，6-1凸模尺寸 6.3座架的設(shè)計(jì) 由模具的設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)可知，成形擺塊要在座架中旋轉(zhuǎn)，成形擺塊的內(nèi)形尺寸有零件的尺寸和間隙值可以確定，而外形尺寸要根據(jù)座架中的尺寸來定，所以我們首先要設(shè)計(jì)出座架，然后根據(jù)座架里面的尺寸和拔模的要求，來確定成形擺塊中的與座架相配合的尺寸（設(shè)計(jì)的過程中我采用了縣設(shè)計(jì)座架后設(shè)計(jì)成形擺塊的方法，而事實(shí)上也可以先設(shè)計(jì)成形擺塊再設(shè)計(jì)座架的方法）。因?yàn)槠涑叽绲拇_定沒有什么依據(jù)，我們可以先根據(jù)制件的外形尺寸和設(shè)計(jì)的要求，來大致確定座架的外形尺寸，寬度根據(jù)凸模的尺寸來確定，通過頂件銷的圓孔的直徑為Ф10mm，長度為80mm高度為38mm厚度為24mm，對(duì)于座架中的圓弧的尺寸要和成形擺塊的設(shè)計(jì)結(jié)合到一起來設(shè)計(jì)，要求成形擺塊在座架中轉(zhuǎn)動(dòng)的部分為兩個(gè)圓相切，經(jīng)過多次的試驗(yàn)和不斷的調(diào)整最后得到以下的尺寸，兩圓弧的半徑分別為R5.5mm和R19mm，R5.5mm的圓弧與下平面相切，圓心距中心線的距離為12mm，R19mm的圓心距下平面為10mm，距中心線的距離為0.mm，其它的尺寸具體如下圖： 圖，6-2擺塊 圖，6-3座架尺寸 6.4凹模的設(shè)計(jì) 由以上計(jì)算可知凹模的工作部分的尺寸為如圖所示： 圖，6-4成形擺塊成形面尺寸的確定 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的工作過程的要求，可以看出凹模的設(shè)計(jì)不僅要保持上面的尺寸，還要保證成形擺塊能在座架上轉(zhuǎn)動(dòng)，以Ф6mm的圓的中心線為中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，外形兩圓弧的尺寸分別為R5.5mm和R19mm，R5.5mm的圓心與座架重合，而R19mm的圓心就要計(jì)算了。保證零件可以拔出來，同時(shí)成形擺塊要轉(zhuǎn)動(dòng)，在下面還要留出一定的距離，保證制件拔出的時(shí)候，兩擺塊不相撞（在對(duì)此部分的設(shè)計(jì)時(shí)，下面流出的距離應(yīng)避免相撞，也可以通過在下面作倒角來保證）。 現(xiàn)在我來計(jì)算要將零件拔出凹模需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，根據(jù)圖上我們可以看出凹模只要能轉(zhuǎn)到c點(diǎn)的位置就可以將制件拔出，要保證當(dāng)擺塊轉(zhuǎn)到C點(diǎn)時(shí)下面的低點(diǎn)不能超過中心線。 要使擺塊的轉(zhuǎn)動(dòng)角度能使制件拔出，具體的計(jì)算方法為： 由以上的計(jì)算可以確定要將成型好的制件拔出凹模需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為 兩成形擺塊要做成兩瓣的，他們之間的間隙為取2mm。我們現(xiàn)在來驗(yàn)證這個(gè)數(shù)值能不能滿足凹模不相撞的條件，就要滿足下圖10所示β角要大于11.6o。下面我們進(jìn)行驗(yàn)算： ＞12o 可以滿足要求。即取兩瓣成形擺塊之間的距離為2mm。 圖，6-5擺塊的轉(zhuǎn)動(dòng)角度 在彎曲的過程中，首先是凸模部分先壓到彈簧鋼絲，把彈簧鋼絲壓彎，然后繼續(xù)下降，由凸模把制件壓到成形擺塊的上平面，這樣既可以使壓力機(jī)的力更好的用在彎曲件上，同時(shí)也防止了凸模的折斷，經(jīng)過計(jì)算將凸模部分和凹模接觸的部分進(jìn)行結(jié)合，并留出一定的間隙即可算出這一部分的尺寸，具體的尺寸這里就不再敘述，最終確定的尺寸如下圖。 圖6-6成形擺塊的尺寸圖 6.5固定板的設(shè)計(jì) 固定座的作用是固定座架，他的尺寸設(shè)計(jì)要求與座架的尺寸相互配合，同時(shí)還要用它，通過成形擺塊上加工的孔和它上的孔來定位成形擺塊，為了便于裝模和維修，我在上方開了一個(gè)槽，槽深為25mm，固定成形擺塊的銷釘孔的距離為24mm，同時(shí)為了讓固定座能在模座上固定和定位分別設(shè)置了六個(gè)螺釘和兩個(gè)銷釘。在中間設(shè)置了一個(gè)放置頂件的裝置，其直徑為15mm。具體尺寸為如下圖： 圖，6-7座架尺寸 6.6 下模座的設(shè)計(jì) 模座的設(shè)計(jì)要求，除了保證強(qiáng)度以外還應(yīng)考慮模具在壓力機(jī)上的安裝、頂件裝置的安裝等方面的問題，我選擇的模座的厚度為35mm，長為200mm，寬為110mm。在中間打一個(gè)深為20mm的孔直徑為Φ15mm。還包括螺釘和銷釘孔。 6.7 其它零部件的選擇 下面是對(duì)其它的次要零件的設(shè)計(jì)，它們都為標(biāo)準(zhǔn)件，螺釘按M10×50 GB70-85選4個(gè)，另外再選2個(gè)M10×40 GB70-85的螺釘。頂件裝置采用頂裝置， 10×16 GB2866.5—81（這個(gè)頂件裝置對(duì)于這套模具可能不太合適，如果由于過長造成的問題可以通過改變它的長度或按照這個(gè)標(biāo)屯進(jìn)行加工即可）。彈簧選1.6×10×35 GB2089—80的。 7 模具的總裝圖及裝配調(diào)試 7.1模具的總裝圖 根據(jù)以上的設(shè)計(jì)可得如下圖所示的模具裝配圖如下 圖，7-1彈性夾擺動(dòng)彎曲模 1、凸模；2、擋銷；3、成形擺塊；4、座架；5、圓銷；6、固定座；7、頂銷； 8、彈簧；9、下模座；10、螺母；11、螺母；12、銷釘。 模具的工作過程： 本套模具用于彈性夾工件的彎曲。將所需長度的鋼絲，放入座架3的槽中定位。上模下行時(shí)即凸模1下行，凸模先將毛坯壓成U形，上模至下極點(diǎn)時(shí)，凸模1使成形擺塊2旋轉(zhuǎn)閉合，將鋼絲彎曲成形。 上模回升后，成形擺塊在頂銷6和彈簧7的作用下復(fù)位。工件留在凸模1上然后縱向取出。 7.2模具的安裝 上模是一個(gè)整體不用在裝配，下模的裝配及試沖如下： 1） 安裝下模部分 檢查下模各個(gè)零件尺寸是否能滿足裝配技術(shù)條件。將下模座放在夾板上加好，再將固定板、座架放在下模座上，保證凸凹模的幾何中心重合，然后夾緊。 2） 鉆鉸下模銷釘和螺釘孔 在下模座板上劃線，確定螺釘孔、銷釘孔的位置，將下模部分放在鉆床上，根據(jù)具體的要求將螺釘孔、銷釘孔加工出來。并用螺釘和銷釘將下模部分固定。然后，將彈簧和頂桿裝入下模座和座架內(nèi)。把成型擺塊裝入座架中。再將座架放入固定板，用圓銷將成形擺塊固定，最后，打入銷釘上上螺釘，完成下模的裝配。 3） 配裝凸、凹模部分即試沖 將凸模在壓力機(jī)的模柄孔中固定，將下模放在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上，根據(jù)凸模的位置調(diào)整下模的位置，將樣件放夾在凸模上，壓力機(jī)下行進(jìn)行試沖來調(diào)整上下模的位置。然后，放上彈簧鋼絲進(jìn)行試沖。 根據(jù)試沖的情況，在對(duì)模具進(jìn)行修整，直到達(dá)到要求為止，將沖好的制件連同模具一起交付使用或入庫封存。 7.3模具的調(diào)試 制件彎曲過程中，由于材料回彈的影響，使彎曲制件在模具中形狀與取出后的形狀不一致，從而影響制件的形狀和尺寸要求。又因回彈的影響因素較多，很難用設(shè)計(jì)計(jì)算的方法進(jìn)行消除，所以，在模具制造時(shí)，常用是墓室的回彈值修正凸模（或凹模），為了方便修正凸模和凹模，在試模合格后，才對(duì)凸凹模進(jìn)行熱處理。另外，制件的毛坯尺寸也要經(jīng)過試驗(yàn)后才能確定。所以，彎曲模試沖的目的是找出模具的缺陷加以修整和確定之間毛坯尺寸。 由于以上因素，彎曲模的調(diào)整工作比一般的沖裁模復(fù)雜的多。彎曲模試沖時(shí)常出現(xiàn)的缺陷、產(chǎn)生原因及調(diào)整方法如表： 表，7-2 彎曲模試沖時(shí)的缺陷和調(diào)整方法 缺陷 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法 彎曲件地面不平 1.卸料桿分布不均勻 2.壓料力不夠 1.均勻分布卸料桿或增加卸料桿的個(gè)數(shù) 彎曲件形狀和尺寸不合格 沖壓件產(chǎn)生回彈造成之間不合格 1.修改凸模的角度和形狀 2.增加凹模的深度 3.減少凸凹模之間的間隙 4.彎曲前坯料退火 5.增加校正力 彎曲件產(chǎn)生裂紋 1.彎曲變形區(qū)內(nèi)應(yīng)力超過材料強(qiáng)度極限 2.彎曲區(qū)外側(cè)有毛刺 3.彎曲變形過大 4.彎曲線與板料的纖維方向平行 5.凸模圓角小 1.更換蘇醒好的材料或?qū)⒉牧贤嘶? 2.減少彎曲變形量后將有毛刺邊放在彎曲內(nèi)側(cè) 3.分次彎曲，首次彎曲用較大的彎曲半徑 4.更改落料排樣，使彎曲線與板料纖維方向成一定角度 5.加大凸模圓角 彎曲件表面擦傷或壁厚減薄 1.凸模圓角過大或表面粗慥 2.板料粘附在凹模內(nèi) 3.間隙小，擠壓變薄 4.壓料裝置亞料力過大 1.加大凸模圓角，降低表面粗燥度 2.凹模表面鍍鉻或化學(xué)處理 3.增加間隙 4.減小壓料力 彎曲件出現(xiàn)撓曲度或扭轉(zhuǎn) 中性層內(nèi)外變化收縮，彎曲量不一樣 1.對(duì)彎曲件進(jìn)行再校正 2.材料彎曲前退火處理 3.改變?cè)O(shè)計(jì)，將彈性變形設(shè)計(jì)在于撓曲度方向相反的方向上 8工作零件的加工工藝 本套模具彎曲的零件采用的是彈簧鋼，彈簧鋼的彎曲性能比較優(yōu)良，又由于制件本身的要求精度又不高，所以對(duì)模具材料的要求不高，選擇一般的冷作模具鋼就能夠滿足加工零件的要求，完成對(duì)制件的加工，這里我采用Gr12鋼。 該套模具根據(jù)裝配圖可以看出采用的是正裝的模具，僅有彎曲的這一道工序。另外本套模具的組成也非常的簡(jiǎn)單，零件圖中沒有對(duì)零件的各個(gè)部分的公差做出明確的規(guī)定，我們這里取制件的公差等級(jí)為IT14，這樣基本上可以說對(duì)模具的精度要求不高，屬于一般精度的加工要求。但是根據(jù)凸凹模的形狀可知，利用一般的加工方法難以完成，凹模的需要采用線切割進(jìn)行加工，對(duì)于凸模采用電火花加工而成。 彎曲模的作用是使坯料在塑性變形內(nèi)發(fā)生彎曲，使坯料產(chǎn)生永久性變形而獲得所要求的尺寸。 由于模具彎曲工作部分的形狀及尺寸精度要求較高，制造時(shí)凸、凹模工作表面的曲線和折線需用事先做好的樣板和給樣件來控制，樣板與樣件的加工精度為+0.05mm。裝配時(shí)可按照沖裁模的裝配方法，借助樣件或樣板調(diào)整間隙。 為了提高之間的表面質(zhì)量和模具壽命，彎曲模凸、凹模的表面粗慥度要求較低，一般為Ra＜0.4m。 結(jié) 論 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我再復(fù)習(xí)老知識(shí)的同時(shí)學(xué)到了許多新知識(shí)，對(duì)一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。 在設(shè)計(jì)的過程中通過沖壓手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等隊(duì)要設(shè)計(jì)的問題進(jìn)行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過程中對(duì)資料的查詢和運(yùn)用。 通過對(duì)彈性夾擺塊彎曲模的設(shè)計(jì)，使我對(duì)彎曲模有了深刻的認(rèn)識(shí)，特別是這種帶有擺塊的彎曲模具的設(shè)計(jì)。彎曲模的主要零件的加工一般比較復(fù)雜，多采用線切割進(jìn)行加工，彎曲回彈的影響因素多，不容易從純理論的角度精確的計(jì)算出來，多需要在試模后再進(jìn)行調(diào)整。在模具的設(shè)計(jì)過程中也遇到了一些難以處理的問題，雖然設(shè)計(jì)中對(duì)它們做出了解決 ，但還是感覺這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計(jì)算時(shí)的公式的選用、凸凹模間隙的計(jì)算、卸件機(jī)構(gòu)選用、兩擺塊之間的距離的調(diào)整，都可以進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整，使生產(chǎn)效率提高。因?yàn)楣ぜ男螤畈灰?guī)則對(duì)壓力的計(jì)算不容易用公式直接計(jì)算，卸件可以采用彈簧彈出制件，兩擺塊之間的距離可以將下面作一個(gè)倒角，可以減少兩擺塊之間的距離。 由于能力有限，設(shè)計(jì)中難免有疏漏之處，懇請(qǐng)老師給予指正。 致 謝 首先感謝本人的導(dǎo)師翟老師，他對(duì)我的仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。翟老師淵博的知識(shí)，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，特別是遇到困難時(shí)，他給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向他表示真誠的感謝！ 感謝母?！幽瞎W(xué)院的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。 我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！ 最后， 祝老師在今后的日子中笑口常開，事事順心！ 參考文獻(xiàn) [1] 趙志偉等.模具發(fā)展現(xiàn)狀［J］.模具制造，2007，6：2～4 [2] 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